Les bateaux à moteur (Sciences & Techniques)

« Lorsque les vagues abordent un navire par le travers, la hauteur de l'eau sur la coque change constamment.

Les pressionsinégales ainsi exercées tendent à la déformer.

Pour compenser cet effet, dit de déliaison transversale, on renforce l'ossature de lacoque aux points où les barrots (traverses) rejoignent les flancs. La stabilité La stabilité d'un bateau dépend de la position relative de trois points imaginaires : le centre de gravité, le centre de poussée et lemétacentre.

Son poids peut être considéré comme une force unique descendante passant par un point que l'on appelle le centrede gravité, et la poussée comme une force unique ascendante passant par un point nommé le centre de poussée.

Lorsque lebateau est parfaitement à l'aplomb, le centre de poussée se trouve juste en dessous du centre de gravité, les deux points se situantsur la ligne médiane (ligne imaginaire tracée au milieu du bateau). L'action conjuguée du vent ou des vagues fait pencher le bateau, mais son centre de gravité ne se déplace pas.

En revanche, lecentre de poussée, lui, s'écarte de la ligne médiane vers le bord le plus bas.

Le poids du bateau (descendant) et la force depoussée (ascendante) agissent alors de concert pour le redresser.

Lorsque le bateau s'incline, la ligne verticale de la force depoussée rencontre la ligne médiane au 3 e point : le métacentre. Tant que ce point se situe au-dessus du centre de gravité, le bateau reste stable ; il se redresse dès que la force l'obligeant à secoucher cesse de s'exercer.

Si les deux points coïncident, la force de poussée et le poids s'opposent et empêchent le bateau dese redresser.

Mais, si le métacentre est plus bas que le centre de gravité, l'action conjuguée du poids et de la force de pousséeaccentue l'inclinaison et fait éventuellement chavirer le bateau. Quoique les bateaux soient conçus pour être bien équilibrés, des conditions de navigation inhabituelles, telles que la surcharge,peuvent être source d'instabilité.

En cas de tempête, la plupart des bateaux peuvent attendre une accalmie ou encore modifier leurroute si leur capitaine estime qu'une mer agitée présente un danger.

Il n'en va pas de même pour les bateaux de sauvetage, quisortent le plus souvent quand la mer est déchaînée.

Les ingénieurs en construction navale doivent donc porter une attention touteparticulière à la stabilité de ces embarcations.

Ils sont conçus pour être inchavirables, c'est-à-dire pour retrouverautomatiquement leur position normale s'ils se retournent. Roulis et tangage Le roulis est le mouvement de balancement d'un bateau d'un bord à l'autre, causé généralement par le vent ou la houle.

Nonseulement il exerce des pressions sur la structure du navire, mais il est également très désagréable pour les passagers.

Cet effettend à se faire encore plus sentir sur les bateaux très stables, car, afin de résister au chavirement, des forces puissantes entrent enaction pour corriger toute inclinaison.

Cependant, on a souvent recours à des dispositifs spéciaux (les stabilisateurs) pour atténuerle roulis. Le tangage est un balancement d'avant en arrière et d'arrière en avant, alternativement.

Tout bateau a une période naturelle detangage (durée de l'oscillation) en fonction de sa taille, de sa forme et de son poids.

L'amplitude du mouvement dépend de lapériode naturelle de tangage du bateau, de sa vitesse et de la hauteur des vagues. L'effet de résonnance Si le bâtiment avance à une vitesse donnée au milieu de vagues qui présentent une certaine longueur, il va les rencontrer à desintervalles égaux à sa période de tangage.

Pareil à la balançoire d'un enfant que l'on pousse à intervalles réguliers, le bateau va sebalancer violemment.

Voilà un exemple de l'effet de résonance : même de faibles impulsions peuvent aboutir à un résultatimpressionnant, en fonction de l'intervalle qui les sépare.

Afin de minimiser l'effet de tangage, les ingénieurs procèdent à des testssur des maquettes de bateaux.

Dans les cas où cela se révèle nécessaire, ils en modifient le dessin pour leur assurer un seuil detangage tolérable.

Pour naviguer, un bateau doit affronter simultanément plusieurs forces de résistance : frottement, remous,traînée, retour de courant.

Le frottement est celui de l'eau contre la coque.

Le remous est le mouvement de l'eau résultant dudéplacement du bateau.

La traînée est une force rétrograde engendrée par une zone de dépression créée par le bateau derrièrelui.

Et les retours de courant sont un ensemble de courants de circulation produits par la coque. Un modèle réduit. »